一种印品文字的质量检测方法技术

本发明专利技术涉及一种印品文字的印制质量检测方法，属于印刷技术领域。以矢量文字及在文字上方加载的双圆点图标作为数字原稿，印制输出得到检测图样；采用数字成像系统，进行分辨力标定和光反射率校准；利用数字成像系统将印品文字检测图样转换成高分辨率的RGB数字影像；由校准关系，得到光反射率灰度影像；进行方位校正；将校正后文字灰度影像的分辨率变换为其数字原稿的分辨率，并按数字原稿的提取方式，提取出该样品影像中的文字区域；通过与其数字原稿文字区域影像的同位置像素比较和处理分析，得到文字质量指标值。本发明专利技术建立的印品文字质量指标能够表征文字笔划的暗度、变形及漏印等特征，可用于传统及数字印刷中版面和印品文字的质量表征与控制。

【技术实现步骤摘要】
一种印品文字的质量检测方法
本专利技术涉及一种印品文字的质量检测方法，属于印刷

技术介绍
印刷品在人们的日常生活中不可缺少，如书籍、包装品等。对任何印品而言，文字都是重要的内容，特别是对于书籍、报刊，以及商品说明等印品，文字的印刷质量尤为重要。但目前的印品质量检测中，仅靠视觉感知对不同字号文字的印刷质量进行评判，尚没有量化的指标。在可借鉴的相关技术中，国际标准ISO/IEC13660和ISO/IECTS24790，针对打印和复印等办公设备硬拷贝输出在白色基材上的非彩色单色成像质量，对线条、大面积实地色，以及背景噪声等印品的成像质量进行了指标定义，可用于该领域硬拷贝成像质量的客观测量和评价。其中，对于字符文字，除了与之相关的线条质量属性外，还定义了反映其笔划内含有漏印缺陷的指标“填充”，即漏印的面积占整体笔划的面积比。但这种定义，对于笔划的暗度、笔划印迹常常发生的“膨胀”或边缘“残缺”等，并没给出测评指标。此外，汉字字体形态丰富、笔划繁简多样，相同的印刷条件，印品质量也会有很大差异。比如，相同字号的文字，笔划相对最宽的黑体容易出现笔划变宽的现象，而相对较窄的宋体，则容易出现笔划残缺的现象。不同宽度笔划文字的暗度也明显不同。这些现象在诸如卡制品、医药产品说明书等使用小字号文字的印品中更易出现。因此，能够针对汉字的形态特征，直接给出文字暗度和笔划缺陷特征等较全面信息的量化评价，对印品文字的质量表征是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种印品文字的印刷质量检测方法，包括印版和最终印刷品。通过获取印品上文字的数字影像及利用图像分析技术，将该文字与其数字原稿进行比对来获得文字的印刷质量。一种印品文字的质量检测方法，包括以下步骤：(1)以矢量文字及在文字上方加载的双圆点图标作为数字原稿，将数字原稿转换为*.gif或*.bmp影像，印制输出得到检测图样；(2)采用高分辨力的数字成像系统，对该成像系统进行分辨力标定和光反射率校准；(3)通过数字成像系统，将印品文字检测图样转换成高分辨率的RGB数字影像；(4)对步骤(3)获得的RGB数字影像，由步骤(2)的校准关系，得到光反射率灰度影像；(5)对步骤(4)得到的灰度影像，进行方位校正；(6)将步骤(5)得到的校正后文字灰度影像的分辨率变换为其数字原稿的分辨率，并按数字原稿的提取方式，提取出该样品影像中的文字区域；(7)对步骤(6)得到的文字样品影像，通过与其数字原稿影像文字区域的同位置像素比较和分析，得到文字质量指标值。步骤(1)中，在排版软件中制作矢量文字图样，并在文字上方加载双圆点图标，数字原稿为*.ai格式，文字图标设计包括暗色和亮色文字；之后，将文字矢量图样转换为适宜的高分辨率*.gif或*.bmp影像，印制输出得到检测图样；最后，在高分辨率文字影像中根据双圆点图标定位取出仅包含文字的区域，为检测用文字区域影像。所用印品文字的数字原稿为欲关注字号和字体的有代表性的文字。所关注的字号为特定印制方式中需应用或对印制质量有代表性的字号，如4磅；有代表性的字体需选择能够代表汉字的常用字体特征，如宋体或黑体；有代表性的文字需含有横、竖、斜等不同方向的笔划。文字上方的双圆点图标为水平方向分开的两个同大小圆点，两圆点圆心在同一水平线上，分开距离稍大于所要测试的文字区域宽度。步骤(2)中，数字影像成像系统的分辨力须满足分析精度的要求，即须能保证欲分析的最细笔划宽可用数个成像像素表示。对于由光学放大和CCD成像器件组成的CCD数字成像系统，CCD成像器件对所用成像白光光源调整到白平衡，选用一定的放大倍率，在选用的显微成像条件下，对该成像系统进行分辨力标定和光反射率校准。对CCD成像系统分辨力标定的方法，包括如下步骤：1)由CCD成像器件拍摄双圆点标尺图标，形成标尺图标的数字影像；双圆点标尺图标包括两个直径相同的圆点，圆点的直径和两圆点圆心距可根据需要进行设计和调整。2)由双圆点标尺图标数字影像中两圆点圆心距对应的像素数计算该成像条件下数字影像的分辨力。其中，实际选用的分辨力应根据欲检测的字体大小确定。如针对4磅大小的文字检测，系统所成数字影像的每个像素对应成像物面上的线度不大于2μm。对CCD数字成像系统的光反射率校准的方法，包括下述步骤：1)印制一个由浅到深变化的数个色块组成的色板；所述的色板包含有不少于15个不同网点面积率的色块，每个色块的形状为正方形，边长不小于10mm。例如网点面积率值从0％～100％间均匀取值，选取15个以上不同网点面积率的色块作为数字原稿，在与文字稿相同的印制条件下印制输出得到色板。2)测量并计算出色板各色块的光反射率ρ；对印版情况，由分光光度计测量色板各色块的光谱反射率，再根据印版成像的颜色特征，在其补色光波段内选取一个合适的波长范围，如对于蓝绿色，不同墨量色块的光反射率差异主要发生在其补色光-红光波段，则可选择的波长范围在600nm～700nm之间。之后，分别求取所选波长范围内各色块光谱反射率的和与标准白版光谱反射率和的比值，为各色块的光反射率ρ。对印品情况，则由分光光度计测量色板各色块的(光学)密度D，进一步由(光学)密度的定义式(1)式计算光反射率ρ。如下：D＝-log10ρ(1)ρ＝10-D(2)3)由CCD成像系统对色板各色块成像，对数字图像的中部求取RGB响应的平均值，选取RGB值中随不同色块变化最大的颜色值，并归一化，记为d；4)根据色板所有色块的ρ和d值，建立两者间的数学关系，即在该成像状态下CCD影像响应值与印品光反射率间的校准关系。步骤(3)中，将印品文字检测图样拍摄成高分辨率的RGB数字影像；所用成像条件同于步骤(2)。所拍摄印品文字的RGB数字影像，需存为*.gif或*.bmp格式。拍摄时，文字上方的双圆点要基本处于同一水平线上，两圆心连线与水平线偏离角度不大于2度。步骤(5)中，所述的方位校正为采用自适应的方法自动取出上方的双圆点区域，并求解出双圆点的圆心坐标，根据该两圆心坐标旋转样品影像至两圆点圆心在同一水平线上。步骤(6)中，所述影像的分辨率变换是将样品影像的分辨率匹配到步骤(1)中建立的文字数字原稿影像，即达到与文字数字原稿相同的像素-物理尺度对应关系。采用的方法是确定一个缩放因子k，用该缩放因子放大或缩小步骤(5)得到的方位校正后的样品影像。缩放因子k为文字数字原稿影像中两圆点的圆心距与方位校正后样品影像两圆点圆心距的比值。以左上角圆心为圆点，以文字数字原稿提取时相同的位置和尺寸提取出样品影像中的文字区域，形成与数字原稿文字区域影像对准了的可同位置像素比较的样品影像。步骤(7)中，印品文字的质量指标包括文字光反射率、文字笔划的断线数、断线和残缺总面积比、膨胀面积比、笔划内空洞数和空洞面积比。各指标的定义如下：1)文字光反射率或密度为文字笔划内的平均光反射率或(光学)密度，代表文字的暗度。2)文字笔划的断线数为印品笔划与文字数字原稿的标准笔划相比，出现的笔划断开位置个数，反映一种残缺缺陷。3)断线和残缺总面积比为与文字数字原稿的标准笔划相比，断线和笔划边缘处所缺失的笔划面积占标准笔划面积的百分比，反映文字印刷着墨量的不足。4)膨胀面积比为笔划延展出去的面积占标准笔划面积的百分比，反映印刷墨量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印品文字的质量检测方法，包括以下步骤：(1)以矢量文字及在文字上方加载的双圆点图标作为数字原稿，印制输出得到检测图样；(2)对数字成像系统进行分辨力标定和光反射率校准；(3)通过数字成像系统，将印品文字检测图样转换成高分辨率的RGB数字影像；(4)对RGB数字影像，由校准关系，得到光反射率灰度影像；(5)对得到的灰度影像，进行方位校正；(6)将得到的校正后文字灰度影像的分辨率变换为其数字原稿的分辨率，并按数字原稿的提取方式，提取出该样品影像中的文字区域；(7)对得到的文字样品影像，通过与其数字原稿文字影像的同位置像素比较和处理分析，得到文字质量指标值。

【技术特征摘要】
1.一种印品文字的质量检测方法，包括以下步骤：(1)以矢量文字及在文字上方加载的双圆点图标作为数字原稿，印制输出得到检测图样；(2)对数字成像系统进行分辨力标定和光反射率校准；(3)通过数字成像系统，将印品文字检测图样转换成高分辨率的RGB数字影像；(4)对RGB数字影像，由校准关系，得到光反射率灰度影像；(5)对得到的灰度影像，进行方位校正；(6)将得到的校正后文字灰度影像的分辨率变换为其数字原稿的分辨率，并按数字原稿的提取方式，提取出该样品影像中的文字区域；(7)对得到的文字样品影像，通过与其数字原稿文字影像的同位置像素比较和处理分析，得到文字质量指标值。2.根据权利要求1所述的印品文字的质量检测方法，其特征在于：文字上方的双圆点图标为水平方向分开的两个同大小圆点，两圆点圆心在同一水平线上，分开距离大于文字区域宽度。3.根据权利要求1所述的印品文字的质量检测方法，其特征在于：数字成像系统为由光学放大和CCD成像器件组成的CCD数字成像系统，CCD成像器件对所用成像白光光源调整到白平衡，在显微成像条件下，对成像系统进行分辨力标定和光反射率校准。4.根据权利要求1所述的印品文字的质量检测方法，其特征在于：数字成像系统为CCD数字成像系统，数字成像系统分辨力标定的方法包括如下步骤：1)由CCD成像器件拍摄双圆点标尺图标，形成标尺图标的数字影像；2)由双圆点标尺图标数字影像中两圆点圆心距对应的像素数计算该成像条件下数字影像的分辨力。5.根据权利要求1所述的印品文字的质量检测方法，其特征在于：数字成像系统为CCD数字成像系统，数字成像系统的光反射率校准的方法包括如下步骤：1)印制一个由浅到深变化的数个色块组成的色板；2)由分光光度计测量并计算出色板各色块的光反射率ρ；其中，对于最终印品情况，由分光光度计测量色板各色块的光学密度D，由光学密度的定义式(1)式计算光反射率ρ；如下：D＝-log10ρ(1)；ρ＝10-D(2)；3)由CCD成像系统对色板各色块成像，并对数字图像的中部求取RGB响应的平均值，选取RGB值中随不同色块变化最大的颜色值，并归一化，记为d；4)根据色板所有色块的ρ和d值...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳芳，廉玉生，宋月红，李修，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京;11